EP2245990B1 - Medizinisches Instrument zum Dilatieren von knöchernen Strukturen - Google Patents

Medizinisches Instrument zum Dilatieren von knöchernen Strukturen Download PDF

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EP2245990B1
EP2245990B1 EP10004247.2A EP10004247A EP2245990B1 EP 2245990 B1 EP2245990 B1 EP 2245990B1 EP 10004247 A EP10004247 A EP 10004247A EP 2245990 B1 EP2245990 B1 EP 2245990B1
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EP
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tool head
segments
medical instrument
tool tip
instrument according
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Heinz Prof. Dr. Stammberger
Martin Blocher
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Karl Storz SE and Co KG
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Karl Storz SE and Co KG
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    • A61B17/0218—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for holding wounds open; Tractors for minimally invasive surgery
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    • A61B17/1662—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans for particular parts of the body
    • A61B17/1688—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans for particular parts of the body for the sinus or nose
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    • A61B17/8858—Tools for expanding or compacting bones or discs or cavities therein capable of being assembled or enlarged, or changing shape, inside the bone or disc laterally or radially expansible
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    • A61B90/08—Accessories or related features not otherwise provided for
    • A61B2090/0813—Accessories designed for easy sterilising, i.e. re-usable

Definitions

  • the invention relates to a medical instrument for dilating bony structures, comprising a shaft, at the distal end of which a tool tip is arranged and at the proximal end of which a handle is arranged, wherein the handle and the tool tip are in operative connection with one another via an actuating element by pressing the handle, the tool tip is at least partially radially expandable and wherein the distal end of the actuating element is formed thickened.
  • Dilatation instruments are used, for example, in endoscopic ENT surgery to dilate the frontal sinuses of a patient and to remove bony adhesions in the frontal sinus.
  • a generic medical Dilatationsinstrument is for example from the WO 2008/134288 A2 known.
  • the tool tip consists of a plurality of lamellae, which are connected to one another distally and are compressed by the actuating element in such a way that the lamellae expand radially like a balloon.
  • This construction is suitable for expanding soft tissue, but the lamellae buckle inwards when used to remove bony adhesions.
  • the tool tip consists of several lamellae which are not connected to one another on the distal side and a thickening on the distal end of the actuating element is radially alsbiegbar.
  • a disadvantage of this configuration is that the tool tip is open even in the unexpanded position of the blades of the tool tip, so that tissue can penetrate into the dilation mechanism.
  • the flexible-elastic blades allow the user only a conditional tactile control of the work of the tool tip.
  • instruments for dilatation of cardiac vessels which expand vessels by means of pivotable segments and can pierce vascular occlusions.
  • these known medical instruments for dilating vessels are only designed to transmit low forces in order to prevent injury to the vessels to be dilated.
  • bony adhesions such as in sinuses, however, these known instruments are not suitable.
  • the invention has for its object to provide a dilatation instrument, which allows a sensitive actuation with sufficient stability.
  • the tool tip according to the invention is completely closed in the closed position of the segments with respect to the surroundings, whereby the dilation mechanism is also protected.
  • the pivotable segments can be formed as dimensionally stable pivoting elements, which allow for a high Aufweitkraft a sensitive operation by the surgeon.
  • the pivotable segments of the tool tip completely enclose the thickened distal end of the actuating element in the closed position of the tool tip, however, it can manufacturing and / or tolerances due to minimal gaps between the pivotable segments remain, but which are harmless for the inventive substantially complete enclosure of the thickened distal end of the actuating element.
  • a receiving space for the thickened distal end of the actuating element is formed in the interior of the tool tip formed by the individual segments, wherein the inner contour of the individual segments of the tool tip is formed so that the segments pivot radially outwardly upon displacement of the thickened distal end of the actuator.
  • the receiving space for the thickened distal end of the actuating element is advantageously conically narrowing towards the proximal end of the segments, so that the segments are automatically pivoted radially outwardly in the proximal direction upon retraction of the actuating element and the distal end of the tool tip in the form of a tulip blossom to open.
  • the thickened distal end of the actuating element is formed according to a practical embodiment of the invention spherical or conical.
  • the tool tip consists of four pivotable segments, which are each offset by 90 ° to each other at the proximal end of the tool tip.
  • the tool tip consists of three pivotable segments, which are each offset by 120 ° to each other at the proximal end of the tool tip.
  • the outer contour of the distal end of the segments of the tool tip in the closed position of the tool tip is conically tapered.
  • the entire outer contour of the segments of the tool tip is tapered in the closed position of the tool tip in several stages to the distal end conically.
  • the outer sides of the segments of the tool tip are formed in the open position of the tool tip substantially parallel to each other.
  • This parallel configuration of the sides of the pivotable segments in the open working position of the tool tip is advantageous in order to prevent the tool tip from sliding away into areas of the operating area that are not yet sighted.
  • the tool tip is exposed to a continuous wear, especially in the removal of bony adhesions, it is proposed with the invention that the tool tip is detachably connected to the shaft.
  • the assembly and disassembly of the instrument according to the invention can be facilitated by the mounted in the tool tip part of the actuating element is coupled via a coupling mechanism releasably coupled to the shaft mounted in the part of the actuating element.
  • the tool tip can be pulled over with an elastic plastic sheath in order to prevent the penetration of tissue into the dilatation mechanism.
  • the pivotable segments of the tool tip can be transferred by means of the elastic plastic sheath from the open position of the tool tip back into the closed position of the tool tip.
  • the restoring force of the elastic plastic sheath is exploited to after spreading of the pivotable segments and the associated stretching of the plastic envelope to move the tool tip back to the closed position.
  • the elastic plastic sheath is formed as a proximal open coating on the proximal wornem edge of a circumferential sealing element is formed.
  • the sealing element is designed as a circumferential thickening, which can be fixed in a corresponding circumferential groove of the tool tip.
  • FIG. 1 schematically represented medical dilation 1 consists essentially of a hollow shaft 2, at the proximal end of a handle 3 is arranged, which consists in the illustrated embodiment of a rigid handle portion 3a and a relative to the rigid handle portion 3a pivotable handle portion 3b.
  • a tool tip 4 is arranged, as in particular from Fig. 3 can be seen, consisting of a plurality of segments 5, which are mounted about pivot axis 6 radially outwardly pivotable at the proximal end of the tool tip 4.
  • Fig. 1 How to continue Fig. 1 can be seen, the tool tip 4 and the pivotable handle part 3b of the handle 3 via an axially slidably mounted in the hollow shaft 2, designed as a pull rod actuator 7 in operative connection with each other, that the adjustment of the handle part 3b of the handle 3, the pivoting of the segments 5 of Tool tip 4 from the closed position (solid line in accordance with Fig. 1 , such as Fig. 2 . 4 . 6 and 7 ) in the open position (dashed line according to FIG Fig. 1 such as Fig. 3 and 5 ) or vice versa.
  • the respective associated position of the pivotable handle part 3b of the handle 3 is shown in the figure Fig. 1 also shown solid (for the closed position) and dashed (for the open position).
  • the mechanism of the dilatation instrument 1 it is of course also possible to design the mechanism of the dilatation instrument 1 so that the actuating element 7 can be formed as a push rod.
  • the tool tip 4 each consist of four segments 5, which are mounted offset by 90 ° to each other at the proximal of the tool tip 4.
  • the tool tip 4 also consisting of more or fewer segments 5, for example, three segments 5, which are mounted offset by 120 ° to each other pivotally mounted on the proximal of the tool tip 4.
  • the pivotable segments 5 of the tool tip 4 are always arranged and formed so that they form a closed outer contour in the closed position of the tool tip 4 and, as seen Fig. 2 can be seen, the distal end 8 of the actuating element 7 substantially completely enclose.
  • pivotable segments of the tool tip completely surround the thickened distal end of the actuating element in the closed position of the tool tip without a gap.
  • a receiving space 9 is formed for the thickened distal end 8 of the actuating element 7.
  • This receiving space 9 is formed in the illustrated embodiments, conically narrowing towards the proximal end of the segments 5, so that the segments 5 when retracting the actuating element 7 proximally by the tapered against the conical tapered thickened distal end 8 of the actuating element 7 radially outwardly in the open position of the tool tip 4 are pressed.
  • the outer contour of the distal end of the segments 5 of the tool tip 4 is at all times Embodiments in the closed position of the tool tip 4 are conically tapered.
  • the tool tip 4 is twice conically formed so that it initially widens distally from the pivot axis 6 until it tapers conically again to the distal end of the tool tip 4.
  • the in the pictures 4 and 5 illustrated second embodiment for the design of the tool tip 4 differs from the previously described embodiment mainly in that the outer sides of the segments 5 of the tool tip 4 are formed in the open working position of the tool tip 4 substantially parallel to each other.
  • This parallel configuration of the sides of the pivotable segments 5 in the open working position is advantageous in order to prevent the tool tip 4 from sliding away into areas of the surgical area that have not yet been sighted, when the tool tip 4 of the dilatation instrument 1 is opened by the surgeon to widen the area of operation and to break it up Adhesions is moved back and forth.
  • the outer sides of the segments 5 of the tool tip 4 in the closed position of the tool tip 4 are formed substantially parallel to each other and extend tapered conically towards each other only at the distal end of the tool tip.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment for the design of the outer contour of the tool tip 4, wherein the outer contour of the segments 5 of the tool tip 4 in the closed position of the tool tip 4 is conically tapered in several stages towards the distal end.
  • the illustrated embodiments of the dilatation instrument 1 are designed such that the tool tip 4 can be fixed interchangeably to the shaft 2 via a coupling mechanism 10.
  • a coupling mechanism 10 releasably coupled to the shaft 2 mounted in the part of the actuating element 7.
  • the actuating element 7 in one piece such that it can be inserted from the distal into the opened tool tip 4 and the shaft 2.
  • the surgeon transfers the pivotable part 3b of the handle in the in Fig. 1 dashed line position, whereby the coupled with this handle part 3b actuator 7 is pulled proximally.
  • retracting the actuating element 7 proximally causes the segments 5 of the tool tip 4 to pass radially outward through the thickened distal end 8 of the actuating element 7 into those shown in the figures Fig. 1 (dashed line) as well Fig. 3 and 5 shown open working position of the tool tip 4 are pivoted.
  • the individual on the thickened distal end 8 of the actuator 7 to be opened pivotable segments 5 are formed significantly solid and thus dimensionally stable, so that also the tips of the segments 5 can be used to widen and break the adhesions.
  • the spreading surface of the tool tip 4 and the diameter of the opened tool tip 4 can be increased.
  • the mechanical expansion force in the described embodiment of the tool tip 4 is not dependent on the bending force of individual slats, but is based purely on the power transmission via the lever forces used.
  • the plastic sheath 11 is formed as a proximal open cover, which can be pulled from the distal over the tool tip 4.
  • the plastic sheath 11 has a circumferential sealing element 12 which sealingly abuts the tool tip 4 in order to prevent the penetration of tissue and / or liquid under the plastic sheath 11 and thus into the interior of the tool tip 4.
  • the sealing element 12 is formed as a circumferential bead-shaped thickening, which is fixable in a corresponding circumferential groove 13 of the tool tip 4.
  • the setting of the plastic sheath 11 in the groove 13 also has the advantage that a stripping of the plastic sheath 11 is prevented by the tool tip 4 during retraction of the dilatation instrument 1 in the axial direction.
  • the elastic plastic sheath 11 can be used to transfer the pivotable segments 5 of the tool tip 4 from the open position of the tool tip 4 back into the closed position of the tool tip 4.
  • the restoring force of the elastic plastic sheath 11 is exploited to transfer the tool tip 4 again after the spreading of the pivotable segments 5 and the associated stretching of the plastic sheath 11 in the closed position, as soon as the thickened distal end 8 of the actuating element 7, the pivotable Segments 5 of the tool tip 4 no longer presses in the open position.
  • a dilatation instrument 1 configured as described above is characterized by the fact that the dilation mechanism is highly resistant due to the mechanics completely controlled by levers and pivots and allows the surgeon to work sensitively since the force introduced via the handle 3 is essentially free of play in the operating area arrives.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein medizinisches Instrument zum Dilatieren von knöchernen Strukturen, mit einem Schaft, an dessen distalem Ende eine Werkzeugspitze angeordnet ist und an dessen proximalem Ende eine Handhabe angeordnet ist, wobei die Handhabe und die Werkzeugspitze über ein Betätigungselement derart miteinander in Wirkverbindung stehen, dass durch Betätigen der Handhabe die Werkzeugspitze zumindest teilweise radial erweiterbar ist und wobei das distale Ende des Betätigungselements verdickt ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäße Dilatationsinstrumente werden beispielsweise in der endoskopischen HNO-Chirurgie verwendet, um die Stirnhöhlen eines Patienten zu erweitern und knöcherne Verwachsungen in der Stirnhöhle zu entfernen.
  • Ein gattungsgemäßes medizinisches Dilatationsinstrument ist beispielsweise aus der WO 2008/134288 A2 bekannt. Bei einer ersten Ausgestaltungsform dieses bekanten Dilatationsinstruments besteht die Werkzeugspitze aus mehreren Lamellen, die distal miteinander verbunden sind und über das Betätigungselement so gestaucht werden, dass sich die Lamellen ballonartig radial aufweiten. Diese Konstruktion ist durch aus zur Erweiterung von weichem Gewebe geeignet, jedoch knicken die Lamellen nach innen ein, wenn diese zum Entfernen knöcherner Verwachsungen eingesetzt werden.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform dieses bekannten Dilatationsinstruments besteht die Werkzeugspitze aus mehreren Lamellen die distalseitig nicht miteinander verbunden sind und über eine Verdickung am distalen Ende des Betätigungselements radial aufbiegbar ist. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist, dass die Werkzeugspitze auch in der nicht aufgeweiteten Position der Lamellen der Werkzeugspitze offen ist, so dass Gewebe in die Dilatationsmechanik eindringen kann. Darüber hinaus ermöglichen die biegeelastischen Lamellen für den Benutzer nur eine bedingte taktile Kontrolle der Arbeit der Werkzeugspitze.
  • Weiterhin sind Instrumente zum Dilatieren von Herzgefäßen bekannt, die mittels verschwenkbarer Segmente Gefäße erweitern und Gefäßverschlüsse durchstoßen können. Diese bekannten medizinischen Instrumente zum Erweitern von Gefäßen sind jedoch nur dazu ausgelegt, geringen Kräfte zu übertragen, um eine Verletzung der zu erweiternden Gefäße zu verhindern. Zum Dilatieren knöcherner Verwachsungen, wie beispielsweise in Stirnhöhlen, sind diese bekannten Instrumente jedoch nicht geeignet.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dilatations-instrument zu schaffen, das bei ausreichender Stabilität ein feinfühliges Betätigen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch das Instrument gemäss Anspruch 1 gelöst.
  • Durch diese Ausbildung der Werkzeugspitze mit den das distale Ende des Betätigungselements vollständig umschließenden verschwenkbaren Segmenten ist die erfindungsgemäße Werkzeugspitze in der geschlossenen Position der Segmente vollständig gegenüber der Umgebung geschlossen, wodurch auch die Dilatationsmechanik geschützt wird. Darüber hinaus lassen sich die verschwenkbaren Segmente als formstabile Schwenkelemente ausbilden, die bei großer Aufweitkraft eine feinfühlige Betätigung durch den Operateur erlauben.
  • Vorteilhafterweise umschließen die verschwenkbaren Segmente der Werkzeugspitze das verdickte distale Ende des Betätigungselements in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze vollständig, jedoch können es fertigungs- und/oder toleranzbedingt auch minimale Spalten zwischen den verschwenkbaren Segmenten verbleiben, die aber für das erfindungsgemäße im Wesentlichen vollständige Umschließen des verdickten distalen Endes des Betätigungselements unschädlich sind.
  • Zur Ausbildung der Dilatationsmechanik wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass im Inneren der von den einzelnen Segmenten gebildeten Werkzeugspitze ein Aufnahmeraum für das verdickte distale Ende des Betätigungselements ausgebildet ist, wobei die Innenkontur der einzelnen Segmente der Werkzeugspitze so ausgebildet ist, dass die Segmente bei einer Verlagerung des verdickten distalen Endes des Betätigungselements radial nach außen verschwenken. Durch die Verlagerung des vorteilhafterweise als Zug- oder Schubstange ausgebildeten Betätigungselements in Axialrichtung des Schaftes werden die verschwenkbaren Segmente der Werkzeugspitze radial nach außen gedrückt.
  • Der Aufnahmeraum für das verdickte distale Ende des Betätigungselements ist vorteilhafterweise sich zum proximalen Ende der Segmente hin konisch verengend ausgebildet, so dass die Segmente beim Zurückziehen des Betätigungselements in proximaler Richtung automatisch radial nach außen verschwenkt werden und das distale Ende der Werkzeugspitze in der Form einer Tulpenblüte öffnen.
  • Das verdickte distale Ende des Betätigungselements ist gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung kugel- oder kegelförmig ausgebildet.
  • Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugspitze aus vier verschwenkbaren Segmenten besteht, die jeweils um 90° versetzt zueinander am proximalen Ende der Werkzeugspitze angelenkten sind.
  • Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugspitze aus drei verschwenkbaren Segmenten besteht, die jeweils um 120° versetzt zueinander am proximalen Ende der Werkzeugspitze angelenkten sind.
  • Um das atraumatische Einführen der Werkzeugspitze in das Operationsgebiet zu erleichtern, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Außenkontur des distalen Endes der Segmente der Werkzeugspitze in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze sich konisch verjüngend ausgebildet ist. Neben der konischen Ausgestaltung nur des distalen Endes der Werkzeugspitze wird mit einer alternativen Ausgestaltungsform vorgeschlagen, dass die gesamte Außenkontur der Segmente der Werkzeugspitze in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze in mehreren Stufen zum distalen Ende hin konisch verjüngt ausgebildet ist.
  • Weiterhin wird mit einer praktischen Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass die Außenseiten der Segmente der Werkzeugspitze in der geöffneten Position der Werkzeugspitze im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend ausgebildet sind. Diese parallele Ausgestaltung der Seiten der verschwenkbaren Segmente in der geöffneten Arbeitsposition der Werkzeugspitze ist vorteilhaft, um ein Weggleiten der Werkzeugspitze in noch nicht gesichtete Bereiche des Operationsgebiets zu verhindern.
  • Da die Werkzeugspitze insbesondere bei der Entfernung knöchriger Verwachsungen einem stetigen Verschleiß ausgesetzt ist, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Werkzeugspitze lösbar mit dem Schaft verbunden ist.
  • Die Montage und Demontage des Instruments kann erfindungsgemäß dadurch erleichtert werden, dass der in der Werkzeugspitze gelagerte Teil des Betätigungselements über einen Kopplungsmechanismus lösbar mit dem im Schaft gelagerten Teil des Betätigungselements gekoppelt ist.
  • Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Werkzeugspitze mit einer elastischen Kunststoffumhüllung überziehbar ist, um das Eindringen von Gewebe in die Dilatationsmechanik zu verhindern.
  • Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die verschwenkbaren Segmente der Werkzeugspitze mittels der elastischen Kunststoffumhüllung aus geöffneten Position der Werkzeugspitze zurück in die geschlossenen Position der Werkzeugspitze überführbar sind. Bei dieser Ausgestaltung wird die Rückstellkraft der elastischen Kunststoffumhüllung ausgenutzt, um nach dem Aufspreizen der verschwenkbaren Segmente und dem damit verbundenen Dehnen der Kunststoffumhüllung die Werkzeugspitze wieder in die geschlossene Position zu überführen.
  • Zur Ausgestaltung der elastischen Kunststoffumhüllung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die elastische Kunststoffumhüllung als proximalseitig offener Überzug ausgebildet ist, an dessen proximalseitigem Rand ein umlaufendes Dichtelement ausgebildet ist.
  • Vorteilhafterweise ist das Dichtelement als umlaufende Verdickung ausgebildet ist, die in einer entsprechenden umlaufenden Nut der Werkzeugspitze festlegbar ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnungen, in denen fünf Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen medizinischen Dilatationsinstruments nur beispielhaft dargestellt sind, ohne die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiele zu beschränken. In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen medizinischen Dilatationsinstruments;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung des Details II, eine erste Ausführungsform einer Werkzeugspitze in der geschlossenen Position darstellend;
    Fig. 3
    eine nicht geschnittene perspektivische Ansicht der Darstellung gemäß Fig. 2, jedoch die Werkzeugspitze in der geöffneten Position darstellend;
    Fig. 4
    eine geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Werkzeugspitze in der geschlossenen Position;
    Fig. 5
    eine Seitenansicht der Werkzeugspitze gemäß Fig. 4, jedoch die geöffnete Position darstellend;
    Fig. 6
    eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Werkzeugspitze in der geschlossenen Position;
    Fig. 7
    eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform einer Werkzeugspitze in der geschlossenen Position;
    Fig. 8
    eine geschnittene Seitenansicht einer fünften Ausführungsform einer Werkzeugspitze in der geschlossenen Position und
    Fig. 9
    eine Seitenansicht der Werkzeugspitze gemäß Fig. 8, jedoch die geöffnete Position darstellend.
  • Das in der Abbildung Fig. 1 schematisch dargestellte medizinische Dilatationsinstrument 1 besteht im Wesentlichen aus einem hohlen Schaft 2, an dessen proximalem Ende eine Handhabe 3 angeordnet ist, die bei der dargestellten Ausführungsform aus einem starren Griffteil 3a und einem gegenüber dem starren Griffteil 3a verschwenkbaren Griffteil 3b besteht. Am distalen Ende des Schaftes 2 ist eine Werkzeugspitze 4 angeordnet, die wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, aus mehreren Segmenten 5 besteht, die um Schwenkachse 6 radial nach außen verschwenkbar am proximalen Ende der Werkzeugspitze 4 gelagert sind.
  • Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, stehen die Werkzeugspitze 4 und der verschwenkbare Griffteil 3b der Handhabe 3 über ein in dem hohlen Schaft 2 axial verschiebbar gelagertes, als Zugstange ausgebildetes Betätigungselement 7 derart in Wirkverbindung miteinander, dass das Verstellen des Griffteils 3b der Handhabe 3 das Verschwenken der Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 von der geschlossenen Position (durchgezogene Darstellung gemäß Fig. 1, sowie Fig. 2, 4, 6 und 7) in die geöffnete Stellung (gestrichelte Darstellung gemäß Fig. 1 sowie Fig. 3 und 5) bzw. umgekehrt bewirkt. Die jeweils zugehörige Stellung des verschwenkbaren Griffteils 3b der Handhabe 3 ist in der Abbildung Fig. 1 ebenfalls durchgezogen (für die geschlossene Position) und gestrichelt (für die geöffnete Position) dargestellt.
  • Alternativ zu der dargestellten Ausbildung des Betätigungselements 7 als Zugstange ist es selbstverständlich auch möglich, die Mechanik des Dilatationsinstruments 1 so auszugestalten, dass das Betätigungselement 7 als Druckstange ausbildbar ist.
  • Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Werkzeugspitze 4 jeweils aus vier Segmenten 5, die um 90° zueinander versetzt verschwenkbar am proximalen der Werkzeugspitze 4 gelagert sind. Selbstverständlich ist es auch möglich die Werkzeugspitze 4 auch aus mehr oder weniger Segmenten 5 bestehend aufzubauen, beispielsweise aus drei Segmenten 5, die um 120° zueinander versetzt verschwenkbar am proximalen der Werkzeugspitze 4 gelagert sind.
  • Die verschwenkbaren Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 sind immer so angeordnet und ausgebildet, dass sie in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 eine geschlossene Außenkontur bilden und, wie aus Fig. 2 ersichtlich, das distale Ende 8 des Betätigungselements 7 im Wesentlichen vollständig umschließen.
  • Unter im wesentlichen vollständig umschließen ist zu verstehen, dass fertigungs- und/oder toleranzbedingt auch minimale Spalten zwischen den verschwenkbaren Segmenten verbleiben können, die aber für das geforderte Umschließen des verdickten distalen Endes des Betätigungselements unschädlich sind. Vorteilhafterweise umschließen die verschwenkbaren Segmente der Werkzeugspitze das verdickte distale Ende des Betätigungselements in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze jedoch spaltfrei vollständig.
  • Zum Verschwenken der Segmente 5 in die geöffnete Position der Werkzeugspitze 4 ist einerseits das distale Ende 8 des Betätigungselements 7 verdickt kugel- oder kegelförmig ausgebildet und andererseits die Innenkontur der Segmente 5 so ausgestaltet, dass in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 im Inneren der Werkzeugspitze 4 eine Aufnahmeraum 9 für das verdickte distale Ende 8 des Betätigungselements 7 ausgebildet ist. Dieser Aufnahmeraum 9 ist bei den dargestellten Ausführungsformen sich zum proximalen Ende der Segmente 5 hin konisch verengend ausgebildet, so dass die Segmente 5 beim Zurückziehen des Betätigungselements 7 nach proximal durch das gegen die konische Verjüngung anlaufende verdickte distale Ende 8 des Betätigungselements 7 radial nach außen in die geöffnete Position der Werkzeugspitze 4 gedrückt werden.
  • Um das Dilatationsinstrument 1 mit der Werkzeugspitze 4 voran atraumatisch in das Operationsgebiet, beispielsweise eine Stirnhöhle, einführen zu können, ist die Außenkontur des distalen Endes der Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 bei allen Ausführungsformen in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 sich konisch verjüngend ausgebildet.
  • Die in den Abbildungen Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsformen unterscheiden sich voneinander durch die Ausgestaltung der Außenkontur der Werkzeugspitze 4, die diese in der geschlossenen und/oder der geöffneten Position der Segmente 5 aufweist.
  • Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform ist die Werkzeugspitze 4 doppelt konisch so ausgebildet, dass sie sich von der Schwenkachse 6 nach distal zunächst erweitert, bis sie sich zum distalen Ende der Werkzeugspitze 4 wieder konisch verjüngt.
  • Die in den Abbildungen Fig. 4 und 5 dargestellte zweite Ausführungsform zur Ausgestaltung der Werkzeugspitze 4 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausgestaltungsform hauptsächlich dadurch, dass die Außenseiten der Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 in der geöffneten Arbeitsposition der Werkzeugspitze 4 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend ausgebildet sind.
  • Diese parallele Ausgestaltung der Seiten der verschwenkbaren Segmente 5 in der geöffneten Arbeitsposition ist vorteilhaft, um ein Weggleiten der Werkzeugspitze 4 in noch nicht gesichtete Bereiche des Operationsgebiets verhindern zu können, wenn die Werkzeugspitze 4 des Dilatationsinstruments 1 vom Operateur zum Weiten des Operationsgebietes und zum Brechen knöcherner Verwachsungen hin und her bewegt wird.
  • Bei der in Fig. 6 dargestellten dritten Ausführungsform sind die Außenseiten der Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend ausgebildet und verlaufen nur am distalen Ende der Werkzeugspitze sich konisch verjüngend aufeinander zu.
  • Die Abbildung Fig. 7 zeigt schließlich eine vierte Ausführungsform zur Ausgestaltung der Außenkontur der Werkzeugspitze 4, bei der die Außenkontur der Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 sich in mehreren Stufen zum distalen Ende hin konisch verjüngend ausgebildet ist.
  • Da die Werkzeugspitze 4, bzw. die verschwenkbaren Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 im Gebrauch einem gewissen Verschleiß unterliegen, sind die dargestellten Ausführungsformen des Dilatationsinstruments 1 so ausgebildet, dass die Werkzeugspitze 4 über einen Kopplungsmechanismus 10 auswechselbar am Schaft 2 festlegbar ist.
  • Ebenso ist bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der in der Werkzeugspitze 4 gelagerte Teil des Betätigungselements 7 über einen Kopplungsmechanismus 10 lösbar mit dem im Schaft 2 gelagerten Teil des Betätigungselements 7 gekoppelt. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Betätigungselement 7 einstückig so herzustellen, dass es von distal in die geöffnete Werkzeugspitze 4 und den Schaft 2 einsetzbar ist.
  • Das voranstehend beschriebene Dilatationsinstrument 1 wird in der endoskopischen Chirurgie wie folgt eingesetzt:
    • Ausgehend von der in den Abbildungen Fig. 1 (durchgezogene Linie) sowie Fig. 2, 4, 6 und 7 dargestellten geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 wird das Dilatationsinstrument 1 mit der Werkzeugspitze 4 voran in das Operationsgebiet, insbesondere die Stirnhöhle eines Patienten, eingeführt, um nachfolgend verengte Bereiche aufzuweiten.
  • Zum Aufweiten verengter Bereiche des Operationsgebiets, wozu auch das Entfernen knöchriger Verwachsungen gehört, überführt der Operateur den verschwenkbaren Teil 3b der Handhabe in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Position, wodurch das mit diesem Griffteil 3b gekoppelte Betätigungselement 7 nach proximal gezogen wird. Distalseitig bewirkt das Zurückziehen des Betätigungselements 7 nach proximal, dass die Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 durch das verdickte distale Ende 8 des Betätigungselements 7 radial nach außen in die in den Abbildungen Fig. 1 (gestrichelte Linie) sowie Fig. 3 und 5 dargestellte geöffnete Arbeitsposition der Werkzeugspitze 4 verschwenkt werden.
  • Gegenüber des aus dem Stand der Technik bekannten Aufbaus der Werkzeugspitzen aus einzelnen Lamellen können bei dem zuvor beschriebenen Aufbau der Werkzeugspitze 4 die einzelnen über das verdickte distale Ende 8 des Betätigungselements 7 zu öffnenden verschwenkbaren Segmente 5 deutlich massiver und somit formstabiler ausgebildet werden, so dass auch die Spitzen der Segmente 5 zum Aufweiten und Brechen der Verwachsungen eingesetzt werden können. Durch diese Maßnahme lassen sich die Spreizoberfläche der Werkzeugspitze 4 sowie der Durchmesser der geöffneten Werkzeugspitze 4 vergrößern.
  • Darüber hinaus ist die mechanische Spreizkraft bei der beschriebenen Ausgestaltung der Werkzeugspitze 4 nicht von der Biegekraft einzelner Lamellen abhängig, sondern beruht rein auf der Kraftübertragung über die eingesetzten Hebelkräfte.
  • Um das Eindringen von Gewebe in die tulpenförmig geöffnete Werkzeugspitze 4 zu verhindern ist es weiterhin möglich, die Werkzeugspitze 4 mit einer elastischen Kunststoffumhüllung 11 zu überziehen, wie dies in Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Aber auch ohne einen solchen Überzug lässt sich die beschriebene Dilatationsmechanik problemlos einsetzen, da der einfache und stabile Aufbau eine gute und schnelle Reinigung aller Bauteile ermöglicht.
  • Wie aus Fig. 8 und 9 ersichtlich, ist die Kunststoffumhüllung 11 als proximalseitig offener Überzug ausgebildet, der von distal über die Werkzeugspitze 4 ziehbar ist. Am proximalseitigen Ende weist die Kunststoffumhüllung 11 ein umlaufendes Dichtelement 12 auf, das abdichtend an der Werkzeugspitze 4 anliegt, um das Eindringen von Gewebe und/oder Flüssigkeit unter die Kunststoffumhüllung 11 und somit in das Innere der Werkzeugspitze 4 zu verhindern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Dichtelement 12 als umlaufende wulstförmige Verdickung ausgebildet, die in einer entsprechenden umlaufenden Nut 13 der Werkzeugspitze 4 festlegbar ist.
  • Das Festlegen der Kunststoffumhüllung 11 in der Nut 13 hat darüber hinaus den Vorteil, dass ein Abstreifen der Kunststoffumhüllung 11 von der Werkzeugspitze 4 beim Zurückziehen des Dilatationsinstruments 1 in axialer Richtung verhindert wird.
  • Auch, wenn die elastische Kunststoffumhüllung 11 nur bei der in Fig. 8 und 9 dargestellten fünften Ausführungsform zeichnerisch dargestellt ist, sind derartige Kunststoffumhüllungen 11 auch bei allen anderen in den Abbildungen Fig. 2 bis Fig. 7 dargestellten und zuvor beschriebenen Ausgestaltungsformen verwendbar.
  • Zusätzlich zum Schutz der Werkzeugspitze 4 gegen Verunreinigungen kann die elastische Kunststoffumhüllung 11 dazu verwendet werden, die verschwenkbaren Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 aus geöffneten Position der Werkzeugspitze 4 wieder zurück in die geschlossenen Position der Werkzeugspitze 4 zu überführen. Bei dieser Ausgestaltung wird die Rückstellkraft der elastischen Kunststoffumhüllung 11 ausgenutzt, um nach dem Aufspreizen der verschwenkbaren Segmente 5 und dem damit verbundenen Dehnen der Kunststoffumhüllung 11 die Werkzeugspitze 4 wieder in die geschlossene Position zu überführen, sobald das verdickte distale Ende 8 des Betätigungselements 7 die verschwenkbaren Segmente 5 der Werkzeugspitze 4 nicht mehr in die geöffnete Position drückt.
  • Ein wie zuvor beschrieben ausgestaltetes Dilatationsinstrument 1 zeichnet sich dadurch aus, dass die Dilatationsmechanik aufgrund der komplett über Hebel und Drehpunkte gesteuerten Mechanik sehr widerstandsfähig ist und darüber hinaus dem Operateur ein feinfühliges Arbeiten ermöglicht, da die über die Handhabe 3 eingeleitete Kraft im Wesentlichen spielfrei im Operationsgebiet ankommt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dilatationsinstrument
    2
    Schaft
    3
    Handhabe
    3a
    starrer Griffteil
    3b
    verschwenkbarer Griffteil
    4
    Werkzeugspitze
    5
    Segment
    6
    Schwenkachse
    7
    Betätigungselement
    8
    distales Ende
    9
    Aufnahmeraum
    10
    Kopplungsmechanismus
    11
    Kunststoffumhüllung
    12
    Dichtelement
    13
    Nut

Claims (14)

  1. Medizinisches Instrument zum Dilatieren von knöchernen Strukturen, mit einem Schaft (2), an dessen distalem Ende eine Werkzeugspitze (4) angeordnet ist und an dessen proximalem Ende eine Handhabe (3) angeordnet ist, wobei die Handhabe (3) und die Werkzeugspitze (4) über ein Betätigungselement (7) derart miteinander in Wirkverbindung stehen, dass durch Betätigen der Handhabe (3) die Werkzeugspitze (4) zumindest teilweise radial erweiterbar ist und wobei das distale Ende (8) des Betätigungselements (7) verdickt ausgebildet ist, wobei die Werkzeugspitze (4) aus mehreren radial nach außen verschwenkbaren Segmenten (5) besteht, die um jeweils eine Schwenkachse (6) verschwenkbar am proximalen Ende der Werkzeugspitze (4) gelagert sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die radial nach außen verschwenkbaren Segmente (5) das verdickte distale Ende (8) des Betätigungselements (7) in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze (4) vollständig umschließen, um eine geschlossene Außenkontur zu bilden.
  2. Medizinisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der von den einzelnen Segmenten (5) gebildeten Werkzeugspitze (4) ein Aufnahmeraum (9) für das verdickte distale Ende (8) des Betätigungselements (7) ausgebildet ist, wobei die Innenkontur der einzelnen Segmente (5) der Werkzeugspitze (4) so ausgebildet ist, dass die Segmente (5) bei einer Verlagerung der Position des verdickten distalen Endes (8) des Betätigungselements (7) radial nach außen verschwenken.
  3. Medizinisches Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (9) sich zum proximalen Ende der Segmente (5) hin konisch verengend ausgebildet ist.
  4. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze (4) aus drei oder vier verschwenkbaren Segmenten (5) besteht.
  5. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des distalen Endes der Segmente (5) der Werkzeugspitze (4) in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze (4) sich konisch verjüngend ausgebildet ist.
  6. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseiten der Segmente (5) der Werkzeugspitze (4) in der geöffneten Position der Werkzeugspitze (4) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend ausgebildet sind.
  7. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur der Segmente (5) der Werkzeugspitze (4) in der geschlossenen Position der Werkzeugspitze (4) sich in mehreren Stufen zum distalen Ende hin konisch verjüngend ausgebildet ist.
  8. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze (4) lösbar mit dem Schaft (2) verbunden ist.
  9. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Werkzeugspitze (4) gelagerte Teil des Betätigungselements (7) über einen Kopplungsmechanismus (10) lösbar mit dem im Schaft (2) gelagerten Teil des Betätigungselements (7) gekoppelt ist.
  10. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende (8) des Betätigungselements kugel- oder kegelförmig ausgebildet ist.
  11. Medizinisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspitze (4) mit einer elastischen Kunststoffumhüllung (11) überziehbar ist.
  12. Medizinisches Instrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verschwenkbaren Segmente (5) der Werkzeugspitze (4) mittels der elastischen Kunststoffumhüllung (11) aus geöffneten Position der Werkzeugspitze (4) zurück in die geschlossenen Position der Werkzeugspitze (4) überführbar sind.
  13. Medizinisches Instrument nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Kunststoffumhüllung (11) als proximalseitig offener Überzug ausgebildet ist, an dessen proximalseitigem Rand ein umlaufendes Dichtelement (12) ausgebildet ist.
  14. Medizinisches Instrument nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) als umlaufende Verdickung ausgebildet ist, die in einer entsprechenden umlaufenden Nut (13) der Werkzeugspitze (4) festlegbar ist.
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